Ernst Ruska (1906-1988), elektronik optik alanında yaptığı çalışmaların yanı sıra ilk elektron mikroskobunun tasarımına yaptığı katkı nedeniyle 1986 Nobel Fizik Ödülü'nü almayı başaran tanınmış bir Alman fizikçiydi. Kısa odak uzunluklarına sahip elektronik lenslerle ilgili çalışmaları, elektron mikroskobunun sonraki yeniliklerinde ve icadında belirleyici ve kilit bir faktördü.
Busch'un teorisinin deneysel ve matematiksel kanıtını, içinden bir elektrik akımının geçtiği ve daha sonra bir elektron merceği olarak kullanılan bir tel bobininin manyetik alanının etkisi üzerine ele aldı. Bu keşif sayesinde, o zamandan beri tüm yüksek çözünürlüklü manyetik elektron mikroskoplarına dahil edilen polschuh lensini tasarladı.
Ernst Ruska. Resim: biografiasyvidas.com
Daha sonra Max Knoll ile birlikte yapılan çalışma, onu 1931'de ilk elektron mikroskobunu icat etmeye yönlendirdi. Bu enstrümanla, görüntülerin çoğaltılması için en önemli iki işlem tanıtıldı: emisyon ve radyasyon ilkeleri.
1933'te, ilk kez bir ışık mikroskobundan daha iyi bir tanım veren kendi yapısına sahip bir elektron mikroskobunu kullanmaya başladı. Yaşamı boyunca Ruska, Berlin, Kiel, Toronto ve Modena üniversitelerinden fahri doktora unvanları gibi çeşitli ödüller aldı.
biyografi
Kişisel hayat
Ernst August Friedrich Ruska 25 Aralık 1906'da Almanya'nın Heidelberg şehrinde doğdu. Anne babası Julius Ferdinand Ruska ve Elisabeth Merx'ti. Bu evliliğin Ernst'e ek olarak beş çocuğu daha vardı.
Babası bir profesör ve oryantalistti ve İslami dönemde bilim tarihi üzerine yaptığı çalışmalarla ünlüdür. Birinci Dünya Savaşı döneminde Ernst, ağabeyi Hans'ı kaybetti.
1937'de Ruska, Irmela Ruth Geigis ile evlendi ve üç çocuğu oldu. İkinci Dünya Savaşı'nın sonunda iki çocuğu daha oldu, ancak bir Siemens işçisiyle olan ilişkisinin meyvesi. Karısı sonunda kabul etti ve Ernst'in doğum günlerinde iki aileyle yeniden bir araya gelecekti.
Kendini işine tamamen adamış bir adamdı. 27 Mayıs 1988'de Berlin'de öldü.
çalışmalar
Ernst, babasının ders verdiği okulda okudu. Bu çalışma dönemi, daha sonraki başarıları için çok önemliydi, çünkü bu aşamada elektronik icatlara ilgi göstermeye başladı.
Ortaokuldan ayrıldıktan sonra, 1925-1927 yılları arasında elektronik eğitimine başladığı Münih Teknik Okulu'ndaki çalışmalarına devam etti. Daha sonra, 1931 yılına kadar Münih Üniversitesi'nde eğitimine devam etti ve burada elektronik mühendisliği alanında derece aldı.
Stajlarını Berlin'de Mannheim, Brown-Boveri & Co ve Siemens & Halske Ltda'da yaptı. Berlin Üniversitesi'nde okurken, yöneticisi Profesör Adolf Matthias olan Yüksek Gerilim Enstitüsü'nde çalışmaya başladı. Orada yüksek voltaj ve vakum teknolojisine aşina oldu.
Diğer doktora öğrencileri ve meslektaşı Max Knoll ile birlikte, yüksek performanslı bir katot ışınlı osiloskop geliştirdi. İlgi alanı, inşaat prensiplerine göre vakum aletlerinin yapımı için malzemelerin geliştirilmesine odaklandı.
Öte yandan, elektron ışınlarının optik davranışı üzerine devam eden teorik derslere ve pratik deneylere odaklandı.
1934'te Ernst Ruska, daha sonra elektron mikroskobunu icat etmenin anahtarı olan kısa odak uzunluklarına sahip elektronik lensler üzerinde çalıştıktan sonra, akademik doktor unvanını aldığı Berlin Üniversitesi'nde çalışmalarına devam etti.
Bilime katkılar
1928 ile 1929 yılları arasında ilk teorik ve deneysel çalışmasını Busch'un manyetik alanın etkisi üzerine bir tel bobin aracılığıyla gerçekleştirdi. Bu, elektrik akımını geçer ve bir elektron merceği olarak kullanılabilir.
Bu çalışmanın gerçekleştirilmesi sayesinde Ruska, odak uzaklığından dolayı dalgaların demir bir örtü ile kısaltılabileceğini doğrulayabildi. O andan itibaren, elektronları tespit etme yeteneğine sahip olan gelecekteki yüksek çözünürlüklü manyetik mikroskoplara dahil edilecek olan lens ortaya çıktı.
İlk elektron mikroskobu
1930'ların sonlarında, Max Knoll ile birlikte, Louis-Victor De Broglie'nin elektronların özellikleri üzerine yaptığı önceki çalışmalara dayanarak ilk elektron mikroskobunu tasarladı.
Elektron mikroskobunda, manyetik ve elektrik alanlarının elektron ışınlarına optik lenslerin ışık dalgaları üzerindeki kırılmasına benzer değişiklikler vermeyi başardı.
Elektron mikroskobunun çalışması için ışık kaynağı bir elektron kaynağı ile değiştirildi. Bunun nedeni bir tungsten topu ve elektrostatik ve manyetik cihazların kullanılmasıydı. Lenslerin ışık ışınlarıyla yaptığı gibi elektronları saptırmayı başardılar.
Elektron tabancası, yüksek voltajla hızlandırılmış ve mutlak bir vakum ve manyetik lenslerle odaklanmış bir elektron demeti üretir. Işın daha sonra daha önce susuz kalmış ve bazı durumlarda ince metal bir katmanla kaplanmış numuneyi geçer.
Son olarak, büyütme, bir grup manyetik mercek aracılığıyla elde edilir ve görüntü, büyük büyütmeler için mükemmel olan ultra ince taneli emülsiyonlu bir fotoğraf plakası üzerinde oluşturulur. Görüntüyü bir bilgisayara aktarmak ve elektronları hassas bir ekranda etkilemek de mümkündü.
Tanınmalar
Ernst'e Kiel, Berlin, Toronto ve Modena üniversitelerinden fahri doktora verildi. Aynı şekilde, İngiliz, Fransız ve Japon elektron mikroskobu dernekleri gibi çeşitli bilimsel derneklere üye oldu. Hayatı boyunca aşağıdaki ödülleri ve takdirleri aldı:
- 1939'da Frankfurt Üniversitesi tarafından Senckenberg Ödülü.
- 1941'de Berlin Bilimler Akademisi'nin Silberne madalyası.
- 1960 yılında San Francisco'daki Amerikan Halk Sağlığı Derneği'nden Albert-Lasker Ödülü.
- 1969'da Dizel Altın madalyası
- 1975'te Londra Fizik Enstitüsü'nden Duddel Madalyası.
- 1983'te Albert von Gräfe madalyası.
- 1986'da Robert Koch Madalyası.
1986'da Ernst Ruska, Nobel Fizik Ödülü'nü Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer ile paylaştı. Tam olarak ilk elektron mikroskobunun tasarımı ve elektronik optik alanındaki katkılarından dolayı ekonomik ödülün yüzde ellisini aldı.
Maalesef, Siemens'e ait olan Reinhold Rüdenberg, patent başvurusunda öndeydi. Bunu anlayan Ruska iddia etti ve nihayet öncelik kazandı. Ancak Rüdenberg, ABD için elektron mikroskobu patentini aldı.
Referanslar
- Deutsche Biographie - Ruska, Ernst. (2019). Deutsche-biographie.de adresinden alınmıştır
- Ernst Ruska (1906-1988). (2019). Historiadelamedicina.org'dan alınmıştır.
- Ernst Ruska - Alman mühendis. (2019). Britannica.com'dan alınmıştır
- Nobel Fizik Ödülü 1986. (2019). Nobelprize.org'dan alınmıştır.
- Ernst Ruska - Elektron Mikroskobunun Mucidi. (2019). Leo-em.co.uk adresinden alınmıştır